一、培養(yǎng)箱的作用與特點
培養(yǎng)箱是實驗室中常用的設(shè)備，主要用于為細胞、組織和微生物等提供適宜的生長環(huán)境。培養(yǎng)箱可以控制溫度、濕度和二氧化碳濃度等參數(shù)，以滿足不同生物樣本的生長需求。
例如，細胞培養(yǎng)箱通常能夠精確控制溫度在 37℃左右，這是人體細胞的適宜生長溫度。同時，通過調(diào)節(jié)二氧化碳濃度，可以維持培養(yǎng)液的酸堿度穩(wěn)定。濕度的控制也很重要，可以防止培養(yǎng)液蒸發(fā)過快，影響細胞生長。
培養(yǎng)箱的優(yōu)點在于操作相對簡單，成本較低，適用于小規(guī)模的細胞培養(yǎng)實驗。然而，培養(yǎng)箱的培養(yǎng)空間有限，難以滿足大規(guī)模細胞培養(yǎng)的需求。并且，培養(yǎng)箱內(nèi)的環(huán)境相對靜態(tài)，無法模擬體內(nèi)的動態(tài)環(huán)境。
二、生物反應(yīng)器的優(yōu)勢與應(yīng)用
生物反應(yīng)器是一種能夠為細胞、組織或微生物提供更加復(fù)雜和可控的生長環(huán)境的設(shè)備。與培養(yǎng)箱相比，生物反應(yīng)器具有以下優(yōu)勢：
大規(guī)模培養(yǎng)能力
生物反應(yīng)器通常具有較大的培養(yǎng)體積，可以滿足大規(guī)模細胞培養(yǎng)的需求。例如，潮汐式生物反應(yīng)器 CelCradle™可以培養(yǎng)大量的 Vero 細胞，為輪狀病毒的培養(yǎng)提供了充足的宿主細胞。
在生產(chǎn)疫苗等生物制品時，大規(guī)模培養(yǎng)能力至關(guān)重要?？梢蕴岣呱a(chǎn)效率，降低成本。
動態(tài)環(huán)境模擬
生物反應(yīng)器可以通過攪拌、灌流等方式模擬體內(nèi)的動態(tài)環(huán)境，有利于細胞的生長和功能表達。例如，灌流動態(tài)壓縮生物反應(yīng)器可以通過灌流和動態(tài)壓縮來模擬人體膝關(guān)節(jié)處的受力環(huán)境和狀態(tài)，為膝關(guān)節(jié)軟骨缺損修復(fù)體的培養(yǎng)提供了適宜的環(huán)境。
動態(tài)環(huán)境模擬可以促進細胞的代謝和信號傳導(dǎo)，提高細胞的活性和功能。
精確控制環(huán)境參數(shù)
生物反應(yīng)器可以精確控制溫度、pH 值、溶解氧、營養(yǎng)物質(zhì)濃度等環(huán)境參數(shù)，為細胞生長提供合適的條件。例如，用光生物反應(yīng)器培養(yǎng)雨生紅球藻時，可以將 pH 值控制在偏堿性條件下，有利于藻細胞更好生長。
精確控制環(huán)境參數(shù)可以提高細胞培養(yǎng)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，減少實驗誤差。
生物反應(yīng)器在生物制藥、組織工程、食品工業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在生物制藥領(lǐng)域，生物反應(yīng)器可以用于生產(chǎn)疫苗、抗體、蛋白質(zhì)等生物制品。在組織工程領(lǐng)域，生物反應(yīng)器可以用于培養(yǎng)組織工程支架和細胞，構(gòu)建人工組織和器官。在食品工業(yè)領(lǐng)域，生物反應(yīng)器可以用于生產(chǎn)發(fā)酵食品和生物活性物質(zhì)。
三、從培養(yǎng)箱到生物反應(yīng)器的發(fā)展趨勢
隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，從培養(yǎng)箱到生物反應(yīng)器的發(fā)展趨勢越來越高。未來，生物反應(yīng)器將在以下幾個方面得到進一步的發(fā)展：
智能化控制
生物反應(yīng)器將越來越智能化，可以通過傳感器實時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，并自動調(diào)整控制策略。例如，微型自動灌注生物反應(yīng)器系統(tǒng)可以通過螺旋微流控細胞保留裝置實現(xiàn)自動灌注培養(yǎng)，提高細胞培養(yǎng)的效率和質(zhì)量。
智能化控制可以減少人工干預(yù)，提高實驗的可重復(fù)性和穩(wěn)定性。
多功能集成
生物反應(yīng)器將集成更多的功能，如細胞分離、純化、分析等。例如，用于研究負壓傷口治療的生物反應(yīng)器可以同時進行細胞培養(yǎng)、壓力控制、組織分析等操作。
多功能集成可以提高生物反應(yīng)器的實用性和效率，減少實驗步驟和設(shè)備成本。
個性化定制
生物反應(yīng)器將根據(jù)不同的細胞類型和實驗需求進行個性化定制。例如，楚怡生物可以訂制100L以上的生物反應(yīng)器。
個性化定制可以提高生物反應(yīng)器的適應(yīng)性和效果，滿足不同實驗的需求。
從培養(yǎng)箱到生物反應(yīng)器是生物技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。生物反應(yīng)器具有大規(guī)模培養(yǎng)能力、動態(tài)環(huán)境模擬和精確控制環(huán)境參數(shù)等優(yōu)勢，可以為細胞、組織和微生物等提供更加復(fù)雜和可控的生長環(huán)境。
介于國外 生物反應(yīng)器采購成本高昂，售后服務(wù)不便，型號固定、貨期長等因素，我國自主研發(fā)設(shè)備生產(chǎn)的發(fā)酵罐目前已廣泛應(yīng)用于菌種篩選、菌種生產(chǎn)、種子制備等環(huán)節(jié)，一些國內(nèi)發(fā)酵罐專業(yè)生產(chǎn)商甚至可根據(jù)客戶要求的尺寸進行定制化操作 ,比如楚怡除生產(chǎn)固定型號規(guī)格外，還可以根據(jù)客戶要求定制不同級別、規(guī)格的生物反應(yīng)器 主要用于微生物培養(yǎng)、種子制備、浮細胞培養(yǎng)、貼壁細胞培養(yǎng)、微載體培養(yǎng)等，實現(xiàn)了廠商直供，一罐多用，滿足不同的用戶需求。蘇州阿爾法生物提供 實驗室儀器的同時，還提供免費的安裝服務(wù)、免費技術(shù)支持、免費操作指導(dǎo)等服務(wù)。
